【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光学器件的领域，尤其是涉及一种反射式高隔离度光环形器。
技术介绍
1、光环形器是一种多端口非互易光学器件，具有光信号只能沿规定顺序端口正向导通、反向截止的特性。随着光通讯技术的不断发展，光学环形器在系统设计、设备制造中越来越得到广泛的应用。
2、常见的开环式三端口光环形器具有3个端口，当光由端口1输入时，光几乎毫无损失地由端口2输出；当光由端口2输入时，光几乎毫无损失地由端口3输出，端口1处几乎没有光输出；当光由端口3输入时，光被隔离，端口2处几乎没有光输出。
3、针对上述中的相关技术，目前的开环式三端口光环形器大多只能实现单级反向隔离，隔离度较低，难以满足部分高精度光学仪器的使用要求。
技术实现思路
1、为了提高光环形器的隔离度，本申请提供一种反射式高隔离度光环形器。
2、本申请提供一种反射式高隔离度光环形器，采用如下的技术方案：
3、一种反射式高隔离度光环形器，包括底座，所述底座上设有用于接入光纤的第一光纤准直器、第二光纤准直器和第三光纤准直器，底座上设有呈矩阵分布的第一偏振分束立方、第二偏振分束立方、第三偏振分束立方和第四偏振分束立方，第一偏振分束立方和第二偏振分束立方依次设置于第一光纤准直器出射光线正向传输路径上，第三偏振分束立方和第四偏振分束立方依次设置于第三光纤准直器出射光线正向传输路径上，第一偏振分束立方至第二偏振分束立方之间依次设有法拉第旋光片和正二十二点五度半波片，法拉第旋光片和正二十二点五度半波片同时位于
4、通过采用上述技术方案，第一光纤准直器、第二光纤准直器和第三光纤准直器分别对应第一端口、第二端口和第三端口，用于接入光纤并将来自光纤的发散光线进行准直变成平行光线射出，或者将射入的平行光线变成发散光线射入光纤。从第三光纤准直器输入的0度偏振态光线经过准直后射出，0度偏振态光线透射过第三偏振分束立方射入法拉第旋光片，在磁场的作用下，光线偏振态发生旋转，光线的偏振角由0度转变为45度后继续射出，45度偏振态光线穿过正二十二点五度半波片时光线偏振态发生旋转，偏振角由45度转变为0度，0度偏振态光线射入第四偏振分束立方后平行射出，仅有少量90度偏振态的杂光可以在第四偏振分束立方内传播方向发生偏转而射向第二偏振分束立方，实现第一级隔离。90度偏振态光线在第二偏振分束立方内传播方向发生偏转而射向正二十二点五度半波片，90度偏振态光线穿过正二十二点五度半波片时光线偏振态发生旋转，偏振角由90度转变为负45度，负45度偏振态光线射入法拉第旋光片，在磁场的作用下，光线偏振态发生旋转，光线的偏振角由负45度转变为0度后继续射出，0度偏振态光线射入第一偏振分束立方后仅有少量90度偏振 态的杂光可以在第一偏振分束立方内传播方向发生偏转而射向第二光纤准直器，实现第二级隔离，第二光纤准直器将平行光束汇聚并耦合射入光纤。从第二光纤准直器输入的90度偏振态光线经过准直后射入第一偏振分束立方，90度偏振态光线在第一偏振分束立方内传播方向发生偏转而射向法拉第旋光片，在磁场的作用下，光线偏振态发生旋转，光线的偏振角由90度转变为负45度后继续射出，负45度偏振态光线穿过正二十二点五度半波片时光线偏振态发生旋转，偏振角由负45度转变为90度，90度偏振态光线射入第二偏振分束立方后传播方向发生偏转而射向第四偏振分束立方，仅有少量0度偏振态的杂光可以透射过第二偏振分束立方后射向反射镜，实现第一级隔离。反射镜反射回来的0度偏振态光线透射过第二偏振分束立方后穿过正二十二点五度半波片时光线偏振态发生旋转，偏振角由0度转变为45度后射入法拉第旋光片，在磁场的作用下，光线偏振态发生旋转，光线的偏振角由45度转变为90度后继续射出，90度偏振态光线射入第一偏振分束立方后仅有少量0度偏振态的杂光可以透射过第一偏振分束立方后射向第一光纤准直器，实现第二级隔离。从三端口至第二端口和从第二端口至第一端口均实现了二级隔离，提高了光环形器的隔离度。
5、可选的，所述底座上设有第五偏振分束立方，第五偏振分束立方与第一偏振分束立方正对设置且第五偏振分束立方位于第一偏振分束立方远离第三偏振分束立方一侧，第一光纤准直器远离第三光纤准直器一侧设有第四光纤准直器，第五偏振分束立方位于第四光纤准直器出射光线正向传输路径上。
6、通过采用上述技术方案，第二光纤准直器与第一光纤准直器和第三光纤准直器的朝向不同，导致光纤接入时具有一定的局限性，不利于光纤线缆的整理和对光纤的保护。第五偏振分束立方可以将改变90度偏振态光线的传播方向，将来自第一偏振分束立方的90度偏振态光线射入第四光纤准直器，将来自第四光纤准直器的90度偏振态光线射入第一偏振分束立方。第四光纤准直器同样对应第二端口，可以使第一端口、第三端口和第二端口设置于光环形器的同一方向，便于光纤的接入和保护。
7、可选的，所述第一光纤准直器与第一偏振分束立方之间设有第一零度偏振片，第三光纤准直器与第三偏振分束立方之间设有第二零度偏振片。
8、通过采用上述技术方案，第一零度偏振片可以对第一光纤准直器与第一偏振分束立方之间传播光线中的杂光进行滤除，第二零度偏振片可以对第三光纤准直器与第三偏振分束立方之间传播光线中的杂光进行滤除，有减少光环形器内的杂光，进一步提高隔离度。
9、可选的，所述底座外套设有用于保护光学器件的壳体，壳体采用阻光材料制成。
10、通过采用上述技术方案，光学器件属于比较精密的器件，设置壳体有助于对光学器件进行一定的保护，且有助于防止空气中的灰尘进入壳体内与光学器件接触。同时壳体采用阻光材料制成，有助于为光环形器内部提供阴暗环境，防止外界光线对光环形器内部的干扰。
11、可选的，所述底座上固定连接有用于安装法拉第旋光片的第一安装架和用于安装正二十二点五度半波片的第二安装架，第一安装架和第二安装架均设置于壳体内，法拉第旋光片滑动连接于第一安装架内且滑动方向平行于底座上表面，正二十二点五度半波片滑动连接于第二安装架内且滑动方向平行于底座上表面。
12、通过采用上述技术方案，在光学领域中，不同波长范围的光线往往需要匹配不同的法拉第旋光片和正二十二点五度半波片，才能取得最佳的传播效果，法拉第旋光片采用滑动连接的方式安装于第一安装支架、正二十二点五度半波片采用滑动的方式安装于第二安装支架，使用中可根据不同的光线去匹配更换对应波长范围的器件，达到宽谱范围使用的作用，拓展了光环形器的适用范围。
13、可选的，所述壳体侧面开设有用于更换器件的检修口，检修口处设置有与检修口相适配的检修盖，检修盖滑动连接于壳体上。
14、通过采用上述技术方案，可以通过滑动检修盖来实现检修口的开启和关闭，便于实现法拉第旋光片和正二十二点五度半波片的快速更换，免于拆卸壳体的复杂步骤。
15、可选本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种反射式高隔离度光环形器，包括底座(2)，其特征在于：所述底座(2)上设有用于接入光纤的第一光纤准直器(31)、第二光纤准直器(32)和第三光纤准直器(33)，底座(2)上设有呈矩阵分布的第一偏振分束立方(41)、第二偏振分束立方(42)、第三偏振分束立方(43)和第四偏振分束立方(44)，第一偏振分束立方(41)和第二偏振分束立方(42)依次设置于第一光纤准直器(31)出射光线正向传输路径上，第三偏振分束立方(43)和第四偏振分束立方(44)依次设置于第三光纤准直器(33)出射光线正向传输路径上，第一偏振分束立方(41)至第二偏振分束立方(42)之间依次设有法拉第旋光片(5)和正二十二点五度半波片(6)，法拉第旋光片(5)和正二十二点五度半波片(6)同时位于第三偏振分束立方(43)和第四偏振分束立方(44)之间，第二光纤准直器(32)设置于第一偏振分束立方(41)远离第三偏振分束立方(43)一侧，第二偏振分束立方(42)远离第一偏振分束立方(41)一侧设有反射镜(9)。
2.根据权利要求1所述的一种反射式高隔离度光环形器，其特征在于：所述底座(2)上设有第五偏
3.根据权利要求1所述的一种反射式高隔离度光环形器，其特征在于：所述第一光纤准直器(31)与第一偏振分束立方(41)之间设有第一零度偏振片(71)，第三光纤准直器(33)与第三偏振分束立方(43)之间设有第二零度偏振片(72)。
4.根据权利要求1所述的一种反射式高隔离度光环形器，其特征在于：所述底座(2)外套设有用于保护光学器件的壳体(1)，壳体(1)采用阻光材料制成。
5.根据权利要求4所述的一种反射式高隔离度光环形器，其特征在于：所述底座(2)上固定连接有用于安装法拉第旋光片(5)的第一安装架(81)和用于安装正二十二点五度半波片(6)的第二安装架(82)，第一安装架(81)和第二安装架(82)均设置于壳体(1)内，法拉第旋光片(5)滑动连接于第一安装架(81)内且滑动方向平行于底座(2)上表面，正二十二点五度半波片(6)滑动连接于第二安装架(82)内且滑动方向平行于底座(2)上表面。
6.根据权利要求5所述的一种反射式高隔离度光环形器，其特征在于：所述壳体(1)侧面开设有用于更换器件的检修口(11)，检修口(11)处设置有与检修口(11)相适配的检修盖(12)，检修盖(12)滑动连接于壳体(1)上。
7.根据权利要求4所述的一种反射式高隔离度光环形器，其特征在于：所述壳体(1)设有用于光纤通入的进线口(13)，进线口(13)处设有用于保护光纤的防护软管(14)，防护软管(14)与壳体(1)固定连接且与光纤同轴设置。
8.根据权利要求7所述的一种反射式高隔离度光环形器，其特征在于：所述防护软管(14)内设有固定和保护光纤的密封胶(131)。
...【技术特征摘要】
1.一种反射式高隔离度光环形器，包括底座(2)，其特征在于：所述底座(2)上设有用于接入光纤的第一光纤准直器(31)、第二光纤准直器(32)和第三光纤准直器(33)，底座(2)上设有呈矩阵分布的第一偏振分束立方(41)、第二偏振分束立方(42)、第三偏振分束立方(43)和第四偏振分束立方(44)，第一偏振分束立方(41)和第二偏振分束立方(42)依次设置于第一光纤准直器(31)出射光线正向传输路径上，第三偏振分束立方(43)和第四偏振分束立方(44)依次设置于第三光纤准直器(33)出射光线正向传输路径上，第一偏振分束立方(41)至第二偏振分束立方(42)之间依次设有法拉第旋光片(5)和正二十二点五度半波片(6)，法拉第旋光片(5)和正二十二点五度半波片(6)同时位于第三偏振分束立方(43)和第四偏振分束立方(44)之间，第二光纤准直器(32)设置于第一偏振分束立方(41)远离第三偏振分束立方(43)一侧，第二偏振分束立方(42)远离第一偏振分束立方(41)一侧设有反射镜(9)。
2.根据权利要求1所述的一种反射式高隔离度光环形器，其特征在于：所述底座(2)上设有第五偏振分束立方(45)，第五偏振分束立方(45)与第一偏振分束立方(41)正对设置且第五偏振分束立方(45)位于第一偏振分束立方(41)远离第三偏振分束立方(43)一侧，第一光纤准直器(31)远离第三光纤准直器(33)一侧设有第四光纤准直器(34)，第五偏振分束立方(45)位于第四光纤准直器(34)出射光线正向传输路径上。
3.根据权利要求1所述的一种反射式高隔离度光环形器...
【专利技术属性】
技术研发人员：王缙，梁少华，王锐，于扩业，
申请(专利权)人：烟台恒研光电有限公司，
类型：新型
国别省市：
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